La realidad aumentada (RA) es una de las tendencias tecnológicas actuales que se va extendiendo día a día. Esta tecnología permite visualizar el entorno de la vida real con un aumento digital superpuesto, siendo esto un método altamente visual e interactivo con contenido digital como sonidos, videos, gráficos y GPS en entornos de trabajo reales a través de cámaras.
Actualmente, la RA se puede generar a través de aplicaciones en dispositivos convencionales como los teléfonos inteligentes, tablets, Hololens, etc. Poco a poco, esta tecnología busca nuevos sectores de aplicación para mejorar sus flujos de trabajo, y más, teniendo en cuenta la llegada del 5G.
Google, Facebook o Amazon son algunos de los gigantes que emplean softwares de RA para optimizar su productividad. Por ejemplo, Instagram o Snapchat crean filtros divertidos para sus usuarios.
Así pues, la realidad aumentada se define como una forma alterada de realidad en la que el contenido generado por ordenador se superpone a las vistas del mundo real del usuario, permitiendo agregar activos digitales a su entorno físico. Asimismo, la RA debe cumplir con tres características básicas:
- Combinación de mundo real y virtual.
- Interacción en tiempo real.
- Registro 3D preciso de los objetos reales y virtuales.
No obstante, existen diferentes tipos de RA y se deben conocer sus diferencias, pues cada uno de ellos será más adecuado para un uso, aunque todos comparten rasgos comunes. Así pues, se diferenciará principalmente entre:
- RA basado en marcadores
- RA sin marcadores:
- RA basado en la ubicación.
- RA basado en proyección.
- RA de superposición.
- RA de contorno.
RA basado en marcadores
Las aplicaciones de RA basadas en marcadores emplean imágenes (marcadores) de destino para posicionar objetos en un espacio determinado. Estos marcadores determinan en qué lugar colocara la aplicación el contenido digital 3D dentro del campo visual del usuario. Las tecnologías de RA en etapa temprana se basaron en marcadores.
Dicho de otro modo, estas aplicaciones están vinculadas a un marcador de patrón de imagen físico específico en un entorno del mundo real para superponer el objeto virtual en 3D sobre él. Así pues, las cámaras deben escanear continuamente la entrada y colocan una marca para el reconocimiento de patrones de imagen y poder crear su geometría. En caso de que la cámara no esté bien enfocada no se mostrará el objeto virtual.
En consecuencia, para disponer de un sistema de reconocimiento de imágenes basado en marcadores es necesario contar con varios módulos, como la cámara, la captura de imágenes, el procesamiento de imágenes y seguimiento de marcadores, entre otros. Generalmente, este es un sistema sencillo y barato de implementar en los filtros a través de una aplicación personalizada para reconocer patrones específicos a través de una cámara.
Un ejemplo de este tipo de realidad aumentada es el que emplean Instagram e Snapchat a través de filtros y juegos. Por tanto, este tipo de RA ya está introducido en la vida cotidiana del ser humano pues son actividades sociales rutinarias.
RA sin marcadores
Por el contrario, la RA sin marcadores permite posicionar objetos virtuales en 3D en el entorno de la imagen real al examinar las características presentes en los datos en tiempo real. Este tipo de guía se basa en el hardware de cualquier teléfono inteligente, ya sea la cámara, el GPS o el acelerómetro, entre otros, mientras que el software de la realidad aumentada completa el trabajo.
Con este modelo no se necesita un sistema de seguimiento de objetos debido al avance tecnológico en los últimos tiempos de las cámaras, sensores y algoritmos de IA. De este modo, se trabaja con los datos digitales obtenidas por estos sensores capaces de registrar un espacio físico en tiempo real.
Principalmente, el análisis sin marcadores emplea la localización y el mapeo simultáneos (SLAM) para escanear el entorno y crear mapas apropiados donde colocar los objetos virtuales. El seguimiento de imágenes sin marcadores SLAM escanea el entorno y crea mapas de dónde colocar los objetos virtuales en 3D, incluso si los objetos no están dentro del campo de visión de un usuario, no se mueven cuando el usuario se mueve y el usuario no tiene que escanear nuevas imágenes.
Por tanto, esta tecnología es capaz de detectar objetos o puntos característicos de una escena sin conocimiento previo del entorno como, por ejemplo, puede identificar paredes o puntos de intersección. Esta es una tecnología que se caracteriza por asociarse con el efecto visual que combina gráficos por ordenador con imágenes del mundo real.
Los primeros sistemas que utilizan este tipo de RA utilizaban los servicios de ubicación y hardware de un dispositivo para interactuar con los recursos que proporcionaba el software de RA, de tal forma que se definía la ubicación del usuario y la orientación en el espacio donde se encontraba.
Otra de las características de este tipo de RA es que los usuarios pueden aumentar el rango de movimiento promedio mientras viven la experiencia. ARKit de Apple y ARCore SDK de Google han hecho que la RA sin marcadores esté disponible en los dispositivos inteligentes. Actualmente, RA sin marcadores es el método de reconocimiento de imágenes preferido por las aplicaciones que emplean esta tecnología.
Así pues, existen cuatro categorías de RA sin marcadores:
- RA basado en la ubicación
La RA sin marcadores basada en la ubicación tiene como fin la fusión de objetos virtuales en 3D en el espacio físico donde se encuentra el usuario. Como es evidente, esta tecnología utiliza la ubicación y los sensores de un dispositivo inteligente para posicionar el objeto virtual en el lugar o punto de interés deseado.
El ejemplo más representativo de este tipo de realidad aumentada es el juego para móviles inteligentes Pokémon GO, que utiliza la RA sin marcadores y basada en la ubicación, haciendo que el entorno del usuario cobre vida de inmediato según donde mire.
Esta RA se encarga de vincular la imagen virtual a un lugar específico leyendo los datos en tiempo real haciendo uso de la cámara, el GPS, la brújula y un acelerómetro. Asimismo, al estar basado en una RA sin marcadores no se requiere ninguna pista de imagen para su funcionamiento, ya que es capaz de predecir el enfoque del usuario para emparejar los datos en tiempo real con la ubicación donde se encuentre.
Además, está tipología permite la opción de añadir contenido digital interactivo y útil a geográficos de interés, siendo este aspecto muy beneficioso para los viajeros dentro de un área específica ayudando a comprender el entorno mediante objetos virtuales en 3D o vídeos.
Esta metodología se usa para la entrega de datos digitales dentro de un contexto estacionario, es decir, la RA basado en proyectos es la que se enfoca en renderizar objetos 3D virtuales dentro del espacio físico del usuario.
Por tanto, esta RA permite al usuario moverse libremente por él entorno de una zona específica donde se coloca un proyector fijo y una cámara de seguimiento. El principal uso que se le da a esta tecnología es la creación de ilusiones sobre la profundidad, la posición y la orientación de un objeto al proyectar luz artificial sobre las superficies planas reales.
Por ejemplo, la RA basada en proyecciones es adecuada para simplificar tareas complejas en empresas o industrias, eliminando ordenadores porque las instrucciones se pueden colocar en un espacio determinado. Además, esta tecnología es capaz de proporcionar comentarios para optimizar los procesos de identificación digitales para ciclos de fabricación.
- RA basado en superposición
Generalmente, esta RA se emplea para reemplazar la vista original de un objeto con una imagen virtual actualizada de ese objeto para el ojo humano. La RA de superposición proporciona múltiples vistas de un objeto de destino con la opción de mostrar información adicional relevante sobre ese objeto.
Fundamentalmente, esta tecnología, mediante el uso de cámaras especiales, se utiliza para que los ojos humanos realicen un delineado de los objetos especifico con líneas para facilitar determinadas situaciones. Por ejemplo, se puede emplear para sistemas de navegación de automóviles para poder realizar una conducción segura en situaciones de poca visibilidad.
Conclusiones
Actualmente, el número de aplicaciones que tiene la realidad aumentada es bastante elevado y continúa en crecimiento, entre estas aplicaciones están la cirugía al detalle para el ámbito de la salud, los coches a medida para fomentar la conducción autónoma, se puede ver en los colegios para la enseñanza, se pueden realizar traducciones inmediatas, escáneres faciales inteligentes, aplicaciones militares, etcétera.
No obstante, no se puede aplicar el mismo tipo de realidad aumentada para cada una de las aplicaciones mencionadas, ya que las necesidades son diferentes en cada sector. Principalmente, hay que hacer una clasificación en dos grandes grupos la RA basada en marcadores y la RA sin marcadores, siendo la primera la versión más primitiva de esta tecnología. A su vez, dentro del RA sin marcadores existen 4 tipos: RA basado en la ubicación, RA basado en proyección, RA de superposición y RA de contorno. Cada tipología tiene una aplicación y está basado en un principio tecnológico diferente como se ha visto.
